JP2006286468A - Spark plug for internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、自動車、コージェネレーション、ガス圧送用ポンプ等に使用する内燃機関用のスパークプラグに関する。 The present invention relates to a spark plug for an internal combustion engine used for automobiles, cogeneration, gas pumps, and the like.
従来より、自動車のエンジン等の内燃機関における着火装置として用いられる内燃機関用のスパークプラグがある。図19に示すごとく、内燃機関用のスパークプラグ9は、絶縁碍子92と、該絶縁碍子92に保持された中心電極93と、碍子先端部921を突出させた状態で絶縁碍子92を保持する取付金具94と、中心電極93の先端部との間に火花放電ギャップ91を形成する接地電極95とを有する。
Conventionally, there is a spark plug for an internal combustion engine used as an ignition device in an internal combustion engine such as an automobile engine. As shown in FIG. 19, the
スパークプラグ9においては、絶縁碍子92の表面にカーボンが付着するカーボン汚損により、中心電極93と接地電極95との間の絶縁抵抗が低下してしまい、くすぶりの状態となるおそれがある。そこで、耐くすぶり性を確保するために、中心電極93の先端部の形状を工夫した発明が開示されている(特許文献1参照)。
In the
この発明にかかるスパークプラグ9は、図19に示すごとく、中心電極93が、胴部931と、該胴部931の先端側に配置され該胴部931よりも細く形成された細径部932とを有すると共に、胴部932と細径部931との境界部933を、碍子先端部921よりも基端側に配置している。
As shown in FIG. 19, the
これにより、くすぶり時において、絶縁碍子92の軸孔923の内壁924表面に沿って火花放電させやすくなり、絶縁碍子92に付着したカーボンを焼失させることができる。即ち、くすぶっていない状態においては、接地電極95の突出部952と中心電極93の細径部932との間で火花放電Aを生じさせる。そして、くすぶり時には、接地電極95と中心電極93の胴部931との間で火花放電Bを生じさせ、その経路として、絶縁碍子92の軸孔923の内壁924に沿わせる。これにより、内壁924に付着していたカーボンを焼失させ、くすぶりを解消している。
Thereby, at the time of smoldering, it becomes easy to make a spark discharge along the surface of the
しかしながら、上記従来のスパークプラグ9には、以下の問題がある。
即ち、近年、自動車のエンジン等の内燃機関においては、燃費向上のため、直噴エンジンや高圧縮比エンジンが開発されている。直噴エンジンは、燃焼室に燃料を直接噴射するため、燃料が気化し難く、絶縁碍子にカーボンが付着しやすいため、耐くすぶり性の向上が要求される。
また、高圧縮比エンジンは、圧縮圧力が高くなるため、点火時の放電電圧が高くなりやすい。放電電圧の上昇は、絶縁碍子の絶縁破壊の要因となるため、放電電圧の低減が要求される。
However, the
That is, in recent years, in an internal combustion engine such as an automobile engine, a direct injection engine and a high compression ratio engine have been developed to improve fuel efficiency. Since the direct injection engine directly injects fuel into the combustion chamber, it is difficult for the fuel to vaporize, and carbon is likely to adhere to the insulator, so that improvement in smoldering resistance is required.
Moreover, since the compression pressure becomes high in a high compression ratio engine, the discharge voltage at the time of ignition tends to be high. Since an increase in the discharge voltage causes a dielectric breakdown of the insulator, a reduction in the discharge voltage is required.
くすぶり時におけるカーボン焼失効果をより発揮させるためには、図20に示すごとく、接地電極95のエッジ953を絶縁碍子92の軸孔923の内壁924に近付ける必要がある。ところが、この場合、接地電極95のエッジ953が中心電極93の細径部932のエッジ934から遠ざかることとなるため、放電電圧が高くなってしまうおそれがある。
In order to further exhibit the carbon burnout effect during smoldering, it is necessary to bring the
一方、図21に示すごとく、接地電極95のエッジ953を細径部932のエッジ934に近付けると、放電電圧を低くすることはできるが、接地電極95の突出部952のエッジ953は、絶縁碍子92の軸孔923の内壁924から遠ざかることとなる。そのため、くすぶり時において接地電極95と軸孔923の内壁924との間の火花放電(図19の符号B参照)が困難となり、耐くすぶり性が低下するおそれがあるという問題がある。
On the other hand, as shown in FIG. 21, when the
本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてなされたもので、優れた耐くすぶり性を確保しつつ、放電電圧を低減することができる内燃機関用のスパークプラグを提供しようとするものである。 The present invention has been made in view of such conventional problems, and an object of the present invention is to provide a spark plug for an internal combustion engine that can reduce discharge voltage while ensuring excellent smoldering resistance.
本発明は、外周に取付け用ネジ部を設けた取付金具と、碍子先端部が突出するように上記取付金具に保持される絶縁碍子と、該絶縁碍子における軸方向に形成された軸孔に保持される中心電極と、該中心電極との間に火花放電ギャップを形成する接地電極とを備えた内燃機関用のスパークプラグであって、
上記中心電極は、上記絶縁碍子の軸孔に挿嵌された胴部と、該胴部の先端側に配置され該胴部よりも細く形成された細径部とを有すると共に、上記胴部と上記細径部との境界部を、上記碍子先端部よりも基端側に配置しており、
上記接地電極は、上記取付金具に固定された接地母材と、該接地母材に取り付けられ上記中心電極に対向して配置された突出部とを有し、
該突出部は、上記中心電極の上記細径部の中心軸に近い側の内側エッジと、遠い側の外側エッジとを有し、
上記中心電極の上記細径部の中心軸から上記内側エッジ、上記外側エッジまでの径方向距離をそれぞれR1、R2、上記細径部の半径をR3、上記軸孔の半径をR4とすると、
0.7×R3≦R1、0.5×R4≦R2≦1.2×R4、を満たし、
上記中心電極と上記内側エッジとの間の距離をG1、上記絶縁碍子の上記軸孔の先端部と上記外側エッジとの間の距離をG2、上記中心電極の上記細径部と上記接地電極の上記突出部との間の軸方向距離をL、上記境界線と上記碍子先端部との間の軸方向距離をHとすると、
L≦G1≦1.2×L、G2+H>G1、G2/G1≦1.5、を満たし、
上記突出部は、上記細径部の中心軸の周りにおける120°以上の角度領域に形成されていることを特徴とする内燃機関用のスパークプラグにある(請求項1)。
The present invention provides a mounting bracket provided with a mounting screw portion on the outer periphery, an insulator held by the mounting bracket so that the tip of the insulator protrudes, and an axial hole formed in the insulator in the axial direction. A spark plug for an internal combustion engine, comprising: a center electrode that is formed; and a ground electrode that forms a spark discharge gap between the center electrode,
The center electrode has a trunk portion inserted into the shaft hole of the insulator, and a narrow-diameter portion disposed on the distal end side of the trunk portion and formed narrower than the trunk portion. The boundary part with the small diameter part is arranged on the base end side from the insulator tip part,
The ground electrode has a grounding base material fixed to the mounting bracket, and a protrusion that is attached to the grounding base material and disposed to face the center electrode,
The protrusion has an inner edge on the side close to the central axis of the small diameter portion of the center electrode and an outer edge on the far side.
When the radial distance from the central axis of the small diameter portion of the central electrode to the inner edge and the outer edge is R1, R2, the radius of the small diameter portion is R3, and the radius of the shaft hole is R4,
Satisfy 0.7 × R3 ≦ R1, 0.5 × R4 ≦ R2 ≦ 1.2 × R4,
G1 is the distance between the center electrode and the inner edge, G2 is the distance between the tip of the shaft hole of the insulator and the outer edge, and the small diameter portion of the center electrode and the ground electrode When the axial distance between the protrusions is L, and the axial distance between the boundary line and the insulator tip is H,
L ≦ G1 ≦ 1.2 × L, G2 + H> G1, G2 / G1 ≦ 1.5 are satisfied,
The projecting portion is a spark plug for an internal combustion engine characterized in that it is formed in an angle region of 120 ° or more around the central axis of the narrow-diameter portion (claim 1).
次に、本発明の作用効果につき説明する。
上記接地電極の上記突出部は、上記内側エッジと上記外側エッジとを有する。そのため、非くすぶり時においては、上記内側エッジと細径部との間で放電しやすく、くすぶり時においては、上記外側エッジと胴部との間で碍子先端部を介して放電しやすくなる。即ち、上記内側エッジを中心電極の細径部に近付けると共に、上記外側エッジを絶縁碍子の軸孔の先端部に近付けることができる。これにより、非くすぶり時においては、内側エッジと細径部との間で放電させやすくなり、放電電圧を低減することができる。そして、くすぶり時においては、外側エッジと絶縁碍子の軸孔の内壁と中心電極の胴部との間において放電させやすくなる。これにより、軸孔の内壁に付着したカーボンを焼失させやすくし、耐くすぶり性を向上させることが可能となる。
Next, the effects of the present invention will be described.
The protruding portion of the ground electrode has the inner edge and the outer edge. Therefore, during non-smoldering, it is easy to discharge between the inner edge and the small-diameter portion, and during smoldering, it is easy to discharge between the outer edge and the trunk portion via the insulator tip. That is, the inner edge can be brought closer to the narrow diameter portion of the center electrode, and the outer edge can be brought closer to the tip of the shaft hole of the insulator. Thereby, at the time of non-smoldering, it becomes easy to discharge between an inner edge and a small diameter part, and a discharge voltage can be reduced. During smoldering, it becomes easy to discharge between the outer edge, the inner wall of the shaft hole of the insulator, and the body portion of the center electrode. As a result, the carbon adhering to the inner wall of the shaft hole can be easily burned out, and the smoldering resistance can be improved.
そして、中心電極の細径部の中心軸から上記内側エッジまでの径方向距離R1と、細径部の半径R3とが、0.7×R3≦R1を満たす。また、上記中心電極と上記内側エッジとの間の距離G1と、上記中心電極の上記細径部と上記接地電極の上記突出部との間の軸方向距離Lとが、L≦G1≦1.2×Lを満たす。そのため、上記内側エッジと細径部のエッジとの間を近くすることができ、放電電圧を低く保つことができる。 The radial distance R1 from the central axis of the small diameter portion of the center electrode to the inner edge and the radius R3 of the small diameter portion satisfy 0.7 × R3 ≦ R1. Further, a distance G1 between the center electrode and the inner edge and an axial distance L between the small diameter portion of the center electrode and the protruding portion of the ground electrode are L ≦ G1 ≦ 1. Satisfy 2 × L. Therefore, the space between the inner edge and the edge of the small diameter portion can be made close, and the discharge voltage can be kept low.
また、上記中心電極の上記細径部の中心軸から上記外側エッジまでの径方向距離R2と、上記軸孔の半径R4とが、0.5×R4≦R2≦1.2×R4、を満たす。そのため、くすぶり時に、突出部の外側エッジと絶縁碍子の軸孔との間において火花放電させやすくなり、耐くすぶり性を確保することができる。 Further, the radial distance R2 from the central axis of the small diameter portion of the center electrode to the outer edge and the radius R4 of the shaft hole satisfy 0.5 × R4 ≦ R2 ≦ 1.2 × R4. . Therefore, at the time of smoldering, it becomes easy to cause a spark discharge between the outer edge of the protrusion and the shaft hole of the insulator, and smoldering resistance can be ensured.
また、上記中心電極と上記内側エッジとの間の距離G1と、上記絶縁碍子の上記軸孔の先端部と上記外側エッジとの間の距離G2と、上記境界線と上記碍子先端部との間の軸方向距離Hとが、G2+H>G1、G2/G1≦1.5、を満たす。そのため、くすぶっていない正常時において、細径部と突出部との間で火花放電を低い放電電圧にて行うことができる。 Further, a distance G1 between the center electrode and the inner edge, a distance G2 between the tip end portion of the shaft hole and the outer edge of the insulator, and a distance between the boundary line and the tip end portion of the insulator. The axial distance H satisfies G2 + H> G1 and G2 / G1 ≦ 1.5. For this reason, spark discharge can be performed at a low discharge voltage between the small-diameter portion and the protruding portion at the normal time when the smoldering is not smoldering.
また、上記突出部は、上記細径部の中心軸の周りにおける120°以上の角度領域に形成されている。そのため、絶縁碍子に付着したカーボンを広範囲にわたって焼失することができ、耐くすぶり性を充分に確保することができる。 Further, the protruding portion is formed in an angle region of 120 ° or more around the central axis of the small diameter portion. Therefore, the carbon adhering to the insulator can be burned over a wide range, and the smoldering resistance can be sufficiently secured.
以上のごとく、本発明によれば、優れた耐くすぶり性を確保しつつ、放電電圧を低減することができる内燃機関用のスパークプラグを提供することができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to provide a spark plug for an internal combustion engine that can reduce discharge voltage while ensuring excellent smoldering resistance.
本発明(請求項1)において、上記内燃機関用のスパークプラグは、例えば、自動車、コージェネレーション、ガス圧送用ポンプ等における内燃機関の着火手段として用いることができる。
本明細書において、上記スパークプラグにおける、内燃機関の燃焼室に挿入する側を先端側とし、その反対側を基端側とする。また、「軸方向」とは、特に断らない限りスパークプラグの軸方向を意味し、「径方向」とは上記軸方向に直交する方向を意味するものとする。
In the present invention (Claim 1), the spark plug for the internal combustion engine can be used as ignition means for the internal combustion engine in, for example, an automobile, a cogeneration system, a gas pressure pump, and the like.
In the present specification, the side of the spark plug that is inserted into the combustion chamber of the internal combustion engine is the front end side, and the opposite side is the base end side. Further, “axial direction” means the axial direction of the spark plug unless otherwise specified, and “radial direction” means a direction orthogonal to the axial direction.
また、上記中心電極の上記細径部の中心軸から上記内側エッジまでの径方向距離R1、上記細径部の中心軸から上記外側エッジまでの径方向距離R2、上記細径部の半径R3、上記軸孔の半径R4とは、
0.7×R3≦R2、0.5×R4≦R1≦1.2×R4、を満たすことが好ましい(請求項2)。
この場合には、くすぶり時に、内側エッジと絶縁碍子との間においても火花放電を生じさせやすくなり、耐くすぶり性をより向上させることができる。また、くすぶっていないとき、外側エッジと細径部との間においても火花放電を行いやすくなり、放電電圧の低減、着火性の向上を図ることができる。
Further, a radial distance R1 from the central axis of the small diameter portion of the central electrode to the inner edge, a radial distance R2 from the central axis of the small diameter portion to the outer edge, a radius R3 of the small diameter portion, The radius R4 of the shaft hole is
It is preferable that 0.7 × R3 ≦ R2 and 0.5 × R4 ≦ R1 ≦ 1.2 × R4 are satisfied.
In this case, at the time of smoldering, spark discharge is easily generated between the inner edge and the insulator, and smoldering resistance can be further improved. Moreover, when not smoldering, it becomes easy to perform a spark discharge between the outer edge and the small diameter portion, and it is possible to reduce the discharge voltage and improve the ignitability.
また、上記突出部は、リング形状を有し、該リング形状の内周側に上記内側エッジが形成され、上記リング形状の外周側に上記外側エッジが形成されていることが好ましい(請求項3)。
この場合には、上記内側エッジ及び上記外側エッジを適切な位置に広い範囲において形成することが容易となる。そのため、耐くすぶり性の確保、放電電圧の低減を容易に行うことができる。
Preferably, the protruding portion has a ring shape, the inner edge is formed on the inner peripheral side of the ring shape, and the outer edge is formed on the outer peripheral side of the ring shape. ).
In this case, it becomes easy to form the inner edge and the outer edge at appropriate positions in a wide range. Therefore, it is possible to easily ensure smoldering resistance and reduce the discharge voltage.
また、上記突出部は、上記接地母材に2個以上配設されており、各突出部の先端部に上記内側エッジ及び上記外側エッジが形成されていることが好ましい(請求項4)。
この場合にも、上記内側エッジ及び上記外側エッジを適切な位置に形成することが容易であり、耐くすぶり性の確保、放電電圧の低減を容易に行うことができる。
Further, it is preferable that two or more of the protrusions are disposed on the grounding base material, and the inner edge and the outer edge are formed at the tip of each protrusion.
Also in this case, it is easy to form the inner edge and the outer edge at appropriate positions, and the smoldering resistance can be ensured and the discharge voltage can be easily reduced.
また、上記中心電極と上記内側エッジとの間の距離G1、上記絶縁碍子の上記軸孔の先端部と上記外側エッジとの間の距離G2とは、G2/G1≦1.3を満たすことが好ましい(請求項5)。
この場合には、くすぶっていない正常時において、より低い放電電圧にて細径部と突出部との間で火花放電を行うことができる。
Further, the distance G1 between the center electrode and the inner edge and the distance G2 between the tip end portion of the shaft hole of the insulator and the outer edge satisfy G2 / G1 ≦ 1.3. Preferred (claim 5).
In this case, spark discharge can be performed between the small-diameter portion and the protruding portion at a lower discharge voltage at normal time when the smoldering is not smoldered.
また、上記細径部の半径R3と、上記軸孔の半径R4と、上記境界部と上記碍子先端部との間の軸方向距離Hとは、R4−R3≧0.5×Hを満たすことが好ましい(請求項6)。
この場合には、くすぶり時において絶縁碍子の軸孔の先端部に飛火した火花が更に中心電極の細径部へ飛火するという不具合を防ぐことができる。これにより、くすぶり時において、外側エッジと絶縁碍子の軸孔の内壁と中心電極の胴部との間において確実に放電させて、軸孔の内壁に付着したカーボンを焼失させることができる。そのため、一層耐くすぶり性を向上させることができる。
また、R4−R3<0.5×Hの場合には、くすぶり時において絶縁碍子の軸孔の先端部に飛火した火花が更に中心電極の細径部へ飛火しやすくなるおそれがあり、耐くすぶり性の向上を図ることが困難となるおそれがある。
Further, the radius R3 of the small diameter portion, the radius R4 of the shaft hole, and the axial distance H between the boundary portion and the insulator tip portion satisfy R4-R3 ≧ 0.5 × H. (Claim 6).
In this case, it is possible to prevent a problem that a spark that has splattered at the tip end of the shaft hole of the insulator during smoldering further splatters to the small diameter portion of the center electrode. Thus, during smoldering, it is possible to reliably discharge between the outer edge, the inner wall of the shaft hole of the insulator, and the body portion of the center electrode, and to burn off the carbon adhering to the inner wall of the shaft hole. Therefore, the smoldering resistance can be further improved.
In addition, when R4-R3 <0.5 × H, there is a possibility that the spark that has splattered at the tip of the shaft hole of the insulator at the time of smoldering may be more likely to splatter to the small-diameter part of the center electrode. It may be difficult to improve the performance.
また、上記中心電極の上記細径部の中心軸から上記内側エッジまでの径方向距離R1と、上記細径部の中心軸から上記外側エッジまでの径方向距離R2とは、0.1mm≦R2−R1≦0.5mmを満たすことが好ましい(請求項7)。
この場合には、充分な着火性を確保することができると共に、突出部の耐消耗性を確保することができる。
R2−R1<0.1mmの場合には、突出部の耐消耗性を充分に確保することが困難となるおそれがある。一方、R2−R1>0.5mmの場合には、突出部の熱容量が大きくなり、火炎の成長を妨げるおそれがあり、充分な着火性を確保することが困難となるおそれがある。
Further, a radial distance R1 from the central axis of the small diameter portion of the central electrode to the inner edge and a radial distance R2 from the central axis of the small diameter portion to the outer edge are 0.1 mm ≦ R2 It is preferable that −R1 ≦ 0.5 mm is satisfied (claim 7).
In this case, sufficient ignitability can be ensured and wear resistance of the protrusions can be ensured.
If R2-R1 <0.1 mm, it may be difficult to ensure sufficient wear resistance of the protrusions. On the other hand, in the case of R2-R1> 0.5 mm, the heat capacity of the protruding portion is increased, which may hinder the growth of flame, and it may be difficult to ensure sufficient ignitability.
また、上記突出部は、上記接地母材から0.3mm以上突出していることが好ましい(請求項8)。
この場合には、充分な着火性を確保することができる。
上記接地母材からの突出部の突出量が0.3mm未満の場合には、接地母材が火炎の成長を妨げるおそれがあり、充分な着火性を確保することが困難となるおそれがある。
なお、突出量をあまり長くしすぎると突出部の温度が高くなり、突出部の消耗が早くなるおそれがある。従って、消耗による初期の火花放電ギャップの拡大抑制、つまり放電電圧の上昇抑制の観点から、上記突出量は1.1mm以下であることが好ましい。
Further, it is preferable that the protruding portion protrudes 0.3 mm or more from the grounding base material.
In this case, sufficient ignitability can be ensured.
When the protruding amount of the protruding portion from the grounding base material is less than 0.3 mm, the grounding base material may hinder the growth of flame, and it may be difficult to ensure sufficient ignitability.
Note that if the protrusion amount is too long, the temperature of the protrusion portion becomes high and the protrusion portion may be consumed quickly. Therefore, the protrusion amount is preferably 1.1 mm or less from the viewpoint of suppressing the expansion of the initial spark discharge gap due to wear, that is, suppressing the increase of the discharge voltage.
また、上記中心電極の上記胴部は、上記軸孔よりも細く上記細径部よりも太い段部を、上記境界部に形成してあってもよい(請求項9)。
この場合にも、優れた耐くすぶり性を確保しつつ、放電電圧を低減することができる内燃機関用のスパークプラグを提供することができる。
Further, the body portion of the center electrode may be formed with a step portion that is thinner than the shaft hole and thicker than the narrow diameter portion at the boundary portion.
Also in this case, it is possible to provide a spark plug for an internal combustion engine that can reduce discharge voltage while ensuring excellent smoldering resistance.
また、上記細径部は、貴金属からなり、軸方向に直交する平面による断面積が0.07〜1.13mm2であり、上記胴部との上記境界部からの突出量が0.3〜1.5mmであることが好ましい(請求項10)。
この場合には、上記細径部の耐消耗性を得ると共に、充分な着火性を確保することができる。
上記断面積が0.07mm2未満の場合には、細径部の耐消耗性を充分に確保することが困難となるおそれがある。一方、上記断面積が1.13mm2を超える場合には、細径部の熱容量が大きくなり、優れた着火性を確保することが困難となるおそれがある。
また、上記突出量が0.3mm未満の場合には、上記胴部が火炎の成長を妨げて充分な着火性を確保することが困難となるおそれがある。一方、上記突出量が1.5mmを超える場合には、突出部の温度が高くなりやすく消耗が早まるおそれがある。
Further, the small-diameter portion is made of a noble metal, the cross-sectional area of 0.07~1.13Mm 2 by a plane perpendicular to the axial direction, the protruding amount from the boundary portion between the body portion 0.3 The thickness is preferably 1.5 mm (claim 10).
In this case, the wear resistance of the small diameter portion can be obtained, and sufficient ignitability can be ensured.
If the cross-sectional area is less than 0.07 mm 2 , it may be difficult to ensure sufficient wear resistance of the small diameter portion. On the other hand, when the cross-sectional area exceeds 1.13 mm 2 , the heat capacity of the small-diameter portion is increased, and it may be difficult to ensure excellent ignitability.
Moreover, when the said protrusion amount is less than 0.3 mm, there exists a possibility that it may become difficult for the said trunk | drum to prevent the growth of a flame and to ensure sufficient ignitability. On the other hand, when the protruding amount exceeds 1.5 mm, the temperature of the protruding portion tends to be high, and the wear may be accelerated.
また、上記中心電極の上記細径部は、50重量%以上のIrに少なくとも1種の添加物を含有したものであって融点が2000℃以上のものからなることが好ましい(請求項11)。
この場合には、上記細径部の耐消耗性を得ると共に、充分な着火性を確保することができる。
Further, it is preferable that the small-diameter portion of the center electrode is composed of 50% by weight or more of Ir containing at least one additive and having a melting point of 2000 ° C. or more.
In this case, the wear resistance of the small diameter portion can be obtained, and sufficient ignitability can be ensured.
また、上記添加物は、Pt、Rh、Ni、W、Pd、Ru、Re、Al、Al2O3、Y、Y2O3の中から選択される少なくとも1種からなるものであることが好ましい(請求項12)。
この場合には、一層長寿命、高信頼性のスパークプラグを得ることができる。
Further, the additive may be composed of at least one selected from Pt, Rh, Ni, W, Pd, Ru, Re, Al, Al 2 O 3 , Y, and Y 2 O 3. Preferred (claim 12).
In this case, a spark plug with a longer life and high reliability can be obtained.
また、上記接地電極の上記突出部は、50重量%以上のPtに少なくとも1種の添加物を含有したものであって融点が1500℃以上の貴金属からなることが好ましい(請求項12)。
この場合には、上記突出部の耐消耗性を得ると共に、充分な着火性を確保することができる。
Further, it is preferable that the projecting portion of the ground electrode is made of a noble metal having a melting point of 1500 ° C. or more and containing at least one additive in 50% by weight or more of Pt.
In this case, it is possible to obtain wear resistance of the protruding portion and to ensure sufficient ignitability.
また、上記添加物は、Ir、Rh、Ni、W、Pd、Ru、Reの中から選択される少なくとも1種からなるものであることが好ましい(請求項14)。
この場合には、一層長寿命、高信頼性のスパークプラグを得ることができる。
The additive is preferably composed of at least one selected from Ir, Rh, Ni, W, Pd, Ru, and Re (claim 14).
In this case, a spark plug with a longer life and high reliability can be obtained.
また、上記中心電極の上記細径部は、上記碍子先端部からの突き出し量Jが、J≧0であることが好ましい(請求項15)。
この場合には、スパークプラグの着火性を確保することができる。
J<0の場合、即ち上記細径部が上記碍子先端部よりも基端側へ後退している場合には、絶縁碍子が火炎核の成長を妨げるおそれがあり、着火性を確保することが困難となるおそれがある。
In addition, it is preferable that the small-diameter portion of the center electrode has a protrusion amount J from the insulator tip portion of J ≧ 0 (claim 15).
In this case, the ignitability of the spark plug can be ensured.
In the case of J <0, that is, when the small-diameter portion is retracted to the base end side from the insulator tip, the insulator may hinder the growth of the flame kernel, and the ignitability can be ensured. May be difficult.
(実施例1)
本発明の実施例にかかる内燃機関用のスパークプラグにつき、図1〜図5を用いて説明する。
本例の内燃機関用のスパークプラグ1は、図1に示すごとく、外周に取付け用ネジ部を設けた取付金具2と、碍子先端部31が突出するように上記取付金具2に保持される絶縁碍子3と、該絶縁碍子3における軸方向に形成された軸孔32に保持される中心電極4と、該中心電極4との間に火花放電ギャップを形成する接地電極5とを備えている。
Example 1
A spark plug for an internal combustion engine according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
As shown in FIG. 1, the
上記中心電極4は、絶縁碍子3の軸孔32に挿嵌された胴部41と、該胴部41の先端側に配置され該胴部41よりも細く形成された細径部42とを有する。また、胴部41と細径部42との境界部43は、碍子先端部31よりも基端側に配置されている。
上記接地電極5は、取付金具2に固定された接地母材51と、該接地母材51に取り付けられ中心電極4に対向して配置された突出部52とを有する。
The
The
該突出部52は、中心電極4の細径部42の中心軸Mに近い側の内側エッジ521と、遠い側の外側エッジ522とを有する。
図3に示すごとく、上記中心電極4の細径部42の中心軸Mから内側エッジ521、外側エッジ522までの径方向距離をそれぞれR1、R2、細径部42の半径をR3、軸孔32の半径をR4とすると、
0.7×R3≦R1、0.5×R4≦R2≦1.2×R4、を満たす。
The
As shown in FIG. 3, the radial distances from the central axis M of the
0.7 × R3 ≦ R1 and 0.5 × R4 ≦ R2 ≦ 1.2 × R4 are satisfied.
また、中心電極4と内側エッジ521との間の距離をG1、絶縁碍子3の軸孔32の先端部321と外側エッジ522との間の距離をG2、中心電極4の細径部42と接地電極5の突出部52との間の軸方向距離をL、境界線43と碍子先端部31との間の軸方向距離をHとすると、
L≦G1≦1.2×L、G2+H>G1、G2/G1≦1.5、を満たす。
The distance between the
L ≦ G1 ≦ 1.2 × L, G2 + H> G1, and G2 / G1 ≦ 1.5 are satisfied.
また、本例においては、上記突出部52は、細径部42の中心軸Mの周りの全周(360°の角度範囲)に形成されている。
上記突出部52は、図2に示すごとく、リング形状を有し、該リング形状の内周側に上記内側エッジ521が形成され、上記リング形状の外周側に上記外側エッジ522が形成されている。
In this example, the
As shown in FIG. 2, the
また、突出部52は、内側エッジ521と外側エッジ522とを、上記中心軸Mを中心とする同心円状に形成してなる。
また、本例においては、上記細径部42の中心軸Mは、中心電極4の胴部41の中心軸と一致しており、また、突出部52の中心軸と一致している。
The
In this example, the central axis M of the
また、内側エッジ521及び外側エッジ522は、0.7×R3≦R2、0.5×R4≦R1≦1.2×R4、をも満たす位置に形成されている。
また、中心電極4と内側エッジ521との間の距離G1、絶縁碍子3の軸孔32の先端部321と外側エッジ522との間の距離G2とは、G2/G1≦1.3を満たす。
また、細径部42の半径R3と、上記軸孔32の半径R4と、上記境界部43と上記碍子先端部31との間の軸方向距離Hとは、R4−R3≧0.5×Hを満たす。
また、中心電極4の細径部42の中心軸Mから内側エッジ521までの径方向距離R1と、細径部42の中心軸Mから外側エッジ522までの径方向距離R2とは、0.1mm≦R2−R1≦0.5mmを満たす。
Further, the
Also, the distance G1 between the
Further, the radius R3 of the
Further, the radial distance R1 from the central axis M of the
上記突出部52は、接地母材51から0.3mm以上突出している。
上記細径部42は、貴金属からなり、軸方向に直交する平面による断面積が0.07〜1.13mm2であり、胴部41との境界部43からの突出量Kが0.3〜1.5mmである。
また、中心電極4の細径部42は、碍子先端部31からの突き出し量Jが、J≧0である。即ち、細径部42は碍子先端部31から軸方向先端側へ突き出している。
The
The small-
Further, the small-
また、中心電極4の細径部42は、50重量%以上のIrに少なくとも1種の添加物を含有したものであって融点が2000℃以上のものからなる。上記添加物は、Pt、Rh、Ni、W、Pd、Ru、Re、Al、Al2O3、Y、Y2O3の中から選択される少なくとも1種からなる。
The small-
また、接地電極5の突出部52は、50重量%以上のPtに少なくとも1種の添加物を含有したものであって融点が1500℃以上の貴金属からなる。上記添加物は、Ir、Rh、Ni、W、Pd、Ru、Reの中から選択される少なくとも1種からなる。
細径部42及び突出部52は、それぞれ胴部41、接地母材51に対して溶接されている。
また、上記絶縁碍子3は、アルミナ(Al2O3)等のセラミックからなる。
Further, the protruding
The
The
次に、本例の作用効果につき説明する。
上記接地電極5の突出部52は、内側エッジ521と外側エッジ522とを有する。そのため、非くすぶり時においては、図4の符号S1に示すように、内側エッジ521と細径部42との間で放電しやすく、くすぶり時においては、図4の符号S2に示すように、外側エッジ522と胴部41との間で碍子先端部31を介して放電しやすくなる。
Next, the function and effect of this example will be described.
The
即ち、内側エッジ521を中心電極4の細径部42に近付けると共に、外側エッジ522を絶縁碍子3の軸孔32の先端部321に近付けることができる。これにより、非くすぶり時においては、図4の符号S1に示すように、内側エッジ521と細径部42との間で放電させやすくなり、放電電圧を低減することができる。そして、くすぶり時においては、図4の符号S2に示すように、外側エッジ522と絶縁碍子3の軸孔32の内壁322と中心電極4の胴部41との間において放電させやすくなる。これにより、軸孔32の内壁322に付着したカーボンを焼失させやすくし、耐くすぶり性を向上させることが可能となる。
In other words, the
そして、中心電極4の細径部42の中心軸Mから内側エッジ521までの径方向距離R1と、細径部42の半径R3とが、0.7×R3≦R1を満たす。また、中心電極4と内側エッジ521との間の距離G1と、中心電極4の細径部42と接地電極5の突出部52との間の軸方向距離Lとが、L≦G1≦1.2×Lを満たす。そのため、内側エッジ51と細径部42のエッジ421との間を近くすることができ、放電電圧を低く保つことができる。
The radial distance R1 from the central axis M of the
また、中心電極4の細径部42の中心軸Mから外側エッジ522までの径方向距離R2と、軸孔42の半径R4とが、0.5×R4≦R2≦1.2×R4、を満たす。そのため、くすぶり時に、突出部52の外側エッジ521と絶縁碍子3の軸孔32との間において火花放電させやすくなり、耐くすぶり性を確保することができる。
Further, the radial distance R2 from the central axis M of the
また、中心電極4と内側エッジ521との間の距離G1と、絶縁碍子3の軸孔32の先端部321と外側エッジ522との間の距離G2と、境界線43と碍子先端部31との間の軸方向距離Hとが、G2+H>G1、G2/G1≦1.5、を満たす。そのため、くすぶっていない正常時において、細径部42と突出部52との間で火花放電を低い放電電圧にて行うことができる。
Further, the distance G1 between the
また、突出部52は、細径部42の中心軸Mの周りにおける360°の角度領域、即ち全周に形成されている。そのため、絶縁碍子3に付着したカーボンを広範囲にわたって焼失することができ、耐くすぶり性を充分に確保することができる。
Further, the protruding
また、中心軸Mから内側エッジ521までの径方向距離R1、中心軸Mから外側エッジ522までの径方向距離R2、細径部42の半径R3、軸孔32の半径R4とが、
0.7×R3≦R2、0.5×R4≦R1≦1.2×R4、
を満たすため、くすぶり時に、内側エッジ521と絶縁碍子3との間においても火花放電を生じさせやすくなり、耐くすぶり性をより向上させることができる。また、くすぶっていないとき、外側エッジ521と細径部42との間においても火花放電を行いやすくなり、放電電圧の低減、着火性の向上を図ることができる。
Further, a radial distance R1 from the central axis M to the
0.7 × R3 ≦ R2, 0.5 × R4 ≦ R1 ≦ 1.2 × R4,
Therefore, at the time of smoldering, it becomes easy to generate a spark discharge between the
また、突出部52は、リング形状を有し、該リング形状の内周側に内側エッジ521が形成され、リング形状の外周側に外側エッジ522が形成されているため、内側エッジ521及び外側エッジ522を適切な位置に広い範囲において形成することが容易となる。そのため、耐くすぶり性の確保、放電電圧の低減を容易に行うことができる。
Moreover, since the
また、中心電極4と内側エッジ521との間の距離G1、絶縁碍子3の軸孔32の先端部321と外側エッジ522との間の距離G2とは、G2/G1≦1.3を満たす。そのため、くすぶっていない正常時において、より低い放電電圧にて細径部42と突出部52との間で火花放電を行うことができる。
Also, the distance G1 between the
また、細径部42の半径R3と、軸孔32の半径R4と、境界部43と碍子先端部31との間の軸方向距離Hとは、R4−R3≧0.5×Hを満たす。そのため、くすぶり時において、図5の符号S3に示すように、絶縁碍子3の軸孔32の先端部31に飛火した火花が更に中心電極4の細径部42へ飛火するという不具合を防ぐことができる。
これにより、くすぶり時において、図4の符号S2に示すように、外側エッジ522と絶縁碍子3の軸孔32の内壁322と中心電極4の胴部41との間において確実に放電させて、軸孔32の内壁322に付着したカーボンを焼失させることができる。そのため、一層耐くすぶり性を向上させることができる。
Further, the radius R3 of the
As a result, during smoldering, as shown by symbol S2 in FIG. 4, the discharge is reliably performed between the
また、細径部42の中心軸Mから内側エッジ521までの径方向距離R1と、中心軸Mから外側エッジ522までの径方向距離R2とは、0.1mm≦R2−R1≦0.5mmを満たす。そのため、充分な着火性を確保することができると共に、突出部52の耐消耗性を確保することができる。
また、突出部52は、接地母材51から0.3mm以上突出しているため、充分な着火性を確保することができる。
また、細径部42は、碍子先端部31からの突き出し量Jが、J≧0であるため、スパークプラグ1の着火性を確保することができる。
The radial distance R1 from the central axis M to the
Moreover, since the
Moreover, since the protrusion amount J from the insulator front-end | tip
また、細径部42は、貴金属からなり、軸方向に直交する平面による断面積が0.07〜1.13mm2であり、境界部43からの突出量が0.3〜1.5mmである。そのため、細径部42の耐消耗性を得ると共に、充分な着火性を確保することができる。
また、細径部42は、50重量%以上のIrに、Pt、Rh、Ni、W、Pd、Ru、Re、Al、Al2O3、Y、Y2O3の中から選択される少なくとも1種からなる添加物を含有したものであって融点が2000℃以上のものからなる。そのため、細径部42の耐消耗性を得ると共に、充分な着火性を確保することができる、長寿命、高信頼性のスパークプラグ1を得ることができる。
The small-
The
また、接地電極5の突出部52は、50重量%以上のPtに、Ir、Rh、Ni、W、Pd、Ru、Reの中から選択される少なくとも1種からなる添加物を含有したものであって融点が1500℃以上の貴金属からなる。そのため、突出部52の耐消耗性を得ると共に、充分な着火性を確保することができ、長寿命、高信頼性のスパークプラグ1を得ることができる。
The protruding
以上のごとく、本例によれば、優れた耐くすぶり性を確保しつつ、放電電圧を低減することができる内燃機関用のスパークプラグを提供することができる。 As described above, according to this example, it is possible to provide a spark plug for an internal combustion engine that can reduce discharge voltage while ensuring excellent smoldering resistance.
(実施例2)
本例は、図6に示すごとく、中心電極4の胴部41が、絶縁碍子3の軸孔32よりも細く細径部42よりも太い段部44を、境界部43に形成してなる内燃機関用のスパークプラグ1の例である。
即ち、上記段部44の半径R5、軸孔32の半径R4、細径部42の半径R3とは、R3<R5<R4の関係を有する。
(Example 2)
In this example, as shown in FIG. 6, the
That is, the radius R5 of the stepped
また、段部44と軸孔32の内壁322との間の隙間11の幅(即ちR4−R5)は、例えば0.1〜0.2mm程度である。
また、この場合、段部44と細径部42との境界部分が、胴部41と細径部42との境界部43となる。
その他は、実施例1と同様である。
Moreover, the width | variety (namely, R4-R5) of the
In this case, a boundary portion between the
Others are the same as in the first embodiment.
本例の場合には、くすぶり時において、接地電極5の突出部52の外側エッジ521から絶縁碍子3の軸孔32の先端部321へ飛火した放電火花は、軸孔32の内壁322から段部44へ飛びやすくなる。そのため、上記隙間11における内壁322には放電火花が飛びにくくなるが、この隙間11は狭いため、ここにはカーボンが堆積しにくい。
それ故、段部44よりも先端側における内壁322を浄化することができれば、耐くすぶり性を充分確保することができる。
従って、本例の場合にも、優れた耐くすぶり性を確保しつつ、放電電圧を低減することができる内燃機関用のスパークプラグ1を提供することができる。
その他、実施例1と同様の作用効果を有する。
In the case of this example, during smoldering, the discharge spark that has struck from the
Therefore, if the
Therefore, also in the case of this example, it is possible to provide the
In addition, the same effects as those of the first embodiment are obtained.
(実施例3)
本例は、図7に示すごとく、突出部52を、細径部42の中心軸Mの全周には設けない例である。
即ち、突出部52は、実施例1に示した突出部52のリング形状と同様のリング形状を一部切欠いた形状を有し、細径部42の中心軸Mの周りにおける形成角度領域αが、約260°である。なお、この形成角度領域αは、120°以上である必要がある。
その他は、実施例1と同様である。
(Example 3)
In this example, as shown in FIG. 7, the protruding
That is, the
Others are the same as in the first embodiment.
本例の場合にも、優れた耐くすぶり性を確保しつつ、放電電圧を低減することができる内燃機関用のスパークプラグ1を提供することができる。
即ち、突出部52の形成角度領域αが120°以上あるため、くすぶり時において、絶縁碍子3の軸孔32の内壁322の充分な範囲に対して、充分に火花放電をさせることができる。それ故、必ずしも細径部42の中心軸Mの全周に突出部を設けていなくても、充分に耐くすぶり性を確保することができる(実施例11参照)。
その他、実施例1と同様の作用効果を有する。
Also in the case of this example, it is possible to provide a
That is, since the formation angle region α of the
In addition, the same effects as those of the first embodiment are obtained.
(実施例4)
本例は、図8に示すごとく、突出部52を、細径部42の中心軸Mの全周には設けず、2箇所に分割して設けた例である。
即ち、突出部52は、実施例1に示した突出部52のリング形状と同様のリング形状のうち、離れた2箇所を部分的に残した形状を有し、細径部42の中心軸Mの周りにおける合計の形成角度領域2βが、約160°である。なお、この形成角度領域2βは、120°以上である必要がある。
また、上記2個の突出部52は、細径部42の中心軸Mに対して互いに点対称の位置に形成されている。
その他は、実施例1と同様である。
Example 4
In this example, as shown in FIG. 8, the
That is, the
The two
Others are the same as in the first embodiment.
本例の場合にも、優れた耐くすぶり性を確保しつつ、放電電圧を低減することができる内燃機関用のスパークプラグ1を提供することができる。また、上記2個の突出部52を、細径部42の中心軸Mに対して互いに点対称の位置に形成することにより、軸孔32の内壁322における一層広い範囲に対して、火花放電をさせることができる。そのため、突出部52を分割して設けることにより、一層耐くすぶり性を向上させることができる。
その他、実施例1と同様の作用効果を有する。
Also in the case of this example, it is possible to provide a
In addition, the same effects as those of the first embodiment are obtained.
(実施例5)
本例は、図9に示すごとく、接地電極5の突出部52を、種々の形状に変更した例である。
即ち、図9(A)に示す突出部52は、有底筒形状を有しており、中央部分に有底穴523が形成されている。また、有底穴523の開口部に内側エッジ521が形成されている。
(Example 5)
In this example, as shown in FIG. 9, the
That is, the
また、図9(B)に示す突出部52は、正方形状の外側エッジ522を有すると共に、平面視円形状であり縦断面放物線状の有底穴523を有する。また、底部には外側エッジ522よりも外側に突出した延設部524を有する。
また、図9(C)に示す突出部52は、縦断面台形状を有すると共に、平面視円形状の外側エッジ522を有する。また、平面視正方形状、縦断面三角形状の有底穴523を有し、該有底穴523の正方形状の開口部に内側エッジ521が形成されている。
9B has a square
9C has an
次に、図9(D)に示す突出部52は、外側エッジ522が楕円形状を有し、内側エッジ521が平面視円形状を有する。また、有底穴523は突出部52の中央からずれた位置に形成されている。
上記図9(A)〜(D)に示す突出部52において、有底穴523の深さNは、0.1〜0.5mm程度とすることができる。
その他は、実施例1と同様である。
9D, the
In the
Others are the same as in the first embodiment.
本例の場合にも、優れた耐くすぶり性を確保しつつ、放電電圧を低減することができる内燃機関用のスパークプラグ1を提供することができる。
その他、実施例1と同様の作用効果を有する。
Also in the case of this example, it is possible to provide a
In addition, the same effects as those of the first embodiment are obtained.
(実施例6)
本例は、図10〜図12に示すごとく、突出部52は、接地母材51に2個配設されており、各突出部52の先端部に内側エッジ521及び外側エッジ522が形成されたスパークプラグ1の例である。
上記各突出部52は、円柱形状を有している。そして、一対の突出部52は、中心電極4の細径部42の中心軸Mに対して互いに点対称となる位置に配設されている。
(Example 6)
In this example, as shown in FIGS. 10 to 12, two
Each of the
また、図11に示すごとく、スパークプラグ1を軸方向から見たとき、中心軸Mを通る直線が突出部の先端のエッジと交差する2つの点のうち、中心軸Mに近い側となる部分が内側エッジ521となり、中心軸Mから遠い側となる部分が外側エッジ522となる。
そして、この内側エッジ521及び外側エッジ522の位置が、実施例1に示した条件と同様の条件を満たすように形成されている。例えば、中心軸Mの周りにおける突出部52の合計の形成角度領域2βは、120°以上である。
その他は、実施例1と同様である。
Further, as shown in FIG. 11, when the
The positions of the
Others are the same as in the first embodiment.
本例の場合にも、内側エッジ521及び外側エッジ522を適切な位置に形成することが容易であり、耐くすぶり性の確保、放電電圧の低減を容易に行うことができる。
その他、実施例1と同様の作用効果を有する。
なお、本例においては、上記突出部52の形状として円柱形状を示したが、突出部52は、例えば、四角柱、三角柱、その他種々の形状とすることもできる。
Also in this example, it is easy to form the
In addition, the same effects as those of the first embodiment are obtained.
In this example, a cylindrical shape is shown as the shape of the protruding
(実施例7)
本例は、図13に示すごとく、接地母材51を2本設け、該2本の接地母材51にそれぞれ1個ずつ突出部52を配設した例である。
上記接地母材51は、基端部を取付金具2の先端部における対角線上の一対の位置に固定してなり、他端が中心電極4の細径部42の中心軸Mを挟んで対向している。
その他は、実施例6と同様である。
(Example 7)
In this example, as shown in FIG. 13, two
The
Others are the same as in Example 6.
本例の場合にも、内側エッジ521及び外側エッジ522を適切な位置に形成することが容易であり、耐くすぶり性の確保、放電電圧の低減を容易に行うことができる。
その他、実施例6と同様の作用効果を有する。
Also in this example, it is easy to form the
In addition, the same effects as those of the sixth embodiment are obtained.
(実施例8)
本例は、図14に示すごとく、上記実施例1に示したスパークプラグ1において、中心軸Mから内側エッジ521までの径方向距離R1と、スパークプラグ1の放電電圧との関係を調べた例である。
まず、実施例1における各種寸法を以下のようにしたスパークプラグ1を用意した。即ち、R2=2.0mm、R3=0.3mm、R4=1.2mm、H=1.0mm、J=0.2mmとした。また、Lについては、0.5mm、1.0mm、1.5mmの3種類のものをそれぞれ用意した。
(Example 8)
In this example, as shown in FIG. 14, in the
First, a
そして、R1の寸法を変化させたときの放電電圧Vsを測定した。また、突出部の形状を従来と同様の円柱形状とし、その他の寸法は上記と同様にしたスパークプラグを用意し、その放電電圧Vfを測定した。
この従来のスパークプラグの放電電圧Vfに対する本発明のスパークプラグ1の放電電圧Vsの低減率を以下の式1により求め、その結果を図14(A)にプロットした。同図において、L=0.5mmのときの結果を○、L=1.0mmのときの結果を□、L=1.5mmのときの結果を△にて表す。
低減率(%)={(Vs−Vf)/Vf}×100 ・・・(式1)
And the discharge voltage Vs when the dimension of R1 was changed was measured. Further, a spark plug was prepared in which the shape of the protruding portion was the same cylindrical shape as that of the conventional one and the other dimensions were the same as described above, and the discharge voltage Vf was measured.
The reduction rate of the discharge voltage Vs of the
Reduction rate (%) = {(Vs−Vf) / Vf} × 100 (Expression 1)
図14(A)から分かるように、0.7×R3≦R1のとき、放電電圧を低減することができる。
また、本例の試料として用いたスパークプラグ1においては、距離R1と距離G1との関係は、L=0.5mm、1.0mm、1.5mmの場合のそれぞれについて、図14(B)に示す関係を有する。この図14(B)と上述の図14(A)から分かるように、Lが1.5mm以下であるスパークプラグ1においては、L≦G1≦1.2×Lの範囲で放電電圧が低減している。
As can be seen from FIG. 14A, the discharge voltage can be reduced when 0.7 × R3 ≦ R1.
In the
(実施例9)
本例は、図15、図16に示すごとく、上記実施例1に示したスパークプラグ1において、中心軸Mから外側エッジ522までの径方向距離R2と、絶縁碍子3の軸孔32の内壁322への飛火頻度との関係を調べた例である。
本例においては、外側エッジ522の位置による効果を確認するため、あえて、図16に示すごとく、内側エッジ(図3の符号521参照)を設けていない突出部52を配設したスパークプラグを用いた。そして、各部の寸法を、R3=0.3mm、R4=1.2mm、H=1.0mm、J=0.2mm、L=1.0mmとした。
Example 9
In this example, as shown in FIGS. 15 and 16, in the
In this example, in order to confirm the effect of the position of the
このスパークプラグにおいて、R2を種々変化させる。そして、それぞれのスパークプラグにおける絶縁碍子3の碍子先端部31及び内壁322に、あらかじめカーボンを付着させ、いわゆるくすぶり状態にしたうえで、内壁322への飛火数の上昇率を測定した。その結果を図15にプロットした。飛火数の上昇率は、R2=2.0mmとR4よりも充分に大きくした場合の単位時間当たりの飛火数をNf、評価対象のスパークプラグの単位時間当たりの飛火数をNsとしたとき、以下の式2で表される。
飛火数上昇率(%)={(Ns−Nf)/Nf}×100 ・・・(式2)
図15から分かるように、0.5×R4≦R2≦1.2×R4の範囲で、絶縁碍子3の軸孔32の内壁322への飛火頻度が高くなる。即ち、上記範囲を保つことにより、耐くすぶり性を向上させることができる。
In this spark plug, R2 is changed variously. Then, carbon was attached to the
Rate of increase in the number of sparks (%) = {(Ns−Nf) / Nf} × 100 (Expression 2)
As can be seen from FIG. 15, the frequency of fire to the
(実施例10)
本例は、図17に示すごとく、上記実施例1に示したスパークプラグ1において、距離G2と距離G1との比G2/G1と、中心電極4と接地電極5との間の絶縁抵抗値との関係を調べた例である。
本例においては、G2=1.2mmと一定とし、G1の値を変化させることにより、比G2/G1を変化させた。具体的には、中心電極4の細径部42の突出量Kを変化させることにより、G1の値を変化させた。
(Example 10)
In this example, as shown in FIG. 17, in the
In this example, the ratio G2 / G1 was changed by changing G1 to a constant value of G2 = 1.2 mm. Specifically, the value of G1 was changed by changing the protrusion amount K of the
また、その他の寸法は、R1=0.3mm、R2=1.2mm、R3=0.3mm、R4=1.2mm、H=1.0mmとした。
そして、G2/G1を変化させ、それぞれのスパークプラグ1を用いて、JIS−D−1606に規定されている低温くすぶり汚損試験を5サイクル行った後に、中心電極4と接地電極5との間の絶縁抵抗を測定した。測定結果を図17に示す。
Other dimensions were R1 = 0.3 mm, R2 = 1.2 mm, R3 = 0.3 mm, R4 = 1.2 mm, and H = 1.0 mm.
And after changing G2 / G1 and using each
同図より分かるように、G2/G1≦1.5のとき、絶縁抵抗が大きくなり、G2/G1≦1.3のとき、その効果は大きい。即ち、G2/G1≦1.5とすることにより、耐くすぶり性の向上を図ることができ、G2/G1≦1.3とすることにより、優れた耐くすぶり性を確保することができる。 As can be seen from the figure, the insulation resistance increases when G2 / G1 ≦ 1.5, and the effect is large when G2 / G1 ≦ 1.3. That is, by setting G2 / G1 ≦ 1.5, smoldering resistance can be improved, and by setting G2 / G1 ≦ 1.3, excellent smoldering resistance can be ensured.
(実施例11)
本例は、図18に示すごとく、上記実施例3(図7)に示したスパークプラグ1において、細径部42の中心軸Mの周りにおける突出部52の形成角度領域αと、中心電極4と接地電極5との間の絶縁抵抗値との関係につき調べた例である。
即ち、突出部52の形成角度領域α(図7)を、種々変化させた各スパークプラグについて、上述と同様の低温くすぶり汚損試験を5サイクル行った後、中心電極4と接地電極5との間の絶縁抵抗を測定した。測定結果を図18に示す。
(Example 11)
In this example, as shown in FIG. 18, in the
That is, for each spark plug in which the formation angle region α (FIG. 7) of the
なお、スパークプラグの他の各部の寸法は、R1=0.6mm、R2=1.4mm、R3=0.3mm、R4=1.2mm、H=0.6mm、J=0.2mm、L=1.0mmとした。
図18より分かるように、α≧120°のとき、絶縁抵抗が大きくなり、くすぶりを抑制する効果を得ることができる。
The dimensions of the other parts of the spark plug are as follows: R1 = 0.6 mm, R2 = 1.4 mm, R3 = 0.3 mm, R4 = 1.2 mm, H = 0.6 mm, J = 0.2 mm, L = 1.0 mm.
As can be seen from FIG. 18, when α ≧ 120 °, the insulation resistance increases, and the effect of suppressing smoldering can be obtained.
1 スパークプラグ
2 取付金具
21 取付け用ネジ部
3 絶縁碍子
31 碍子先端部
32 軸孔
321 先端部
322 内壁
4 中心電極
41 胴部
42 細径部
43 境界部
5 接地電極
51 接地母材
52 突出部
521 内側エッジ
522 外側エッジ
DESCRIPTION OF
Claims (15)
上記中心電極は、上記絶縁碍子の軸孔に挿嵌された胴部と、該胴部の先端側に配置され該胴部よりも細く形成された細径部とを有すると共に、上記胴部と上記細径部との境界部を、上記碍子先端部よりも基端側に配置しており、
上記接地電極は、上記取付金具に固定された接地母材と、該接地母材に取り付けられ上記中心電極に対向して配置された突出部とを有し、
該突出部は、上記中心電極の上記細径部の中心軸に近い側の内側エッジと、遠い側の外側エッジとを有し、
上記中心電極の上記細径部の中心軸から上記内側エッジ、上記外側エッジまでの径方向距離をそれぞれR1、R2、上記細径部の半径をR3、上記軸孔の半径をR4とすると、
0.7×R3≦R1、0.5×R4≦R2≦1.2×R4、を満たし、
上記中心電極と上記内側エッジとの間の距離をG1、上記絶縁碍子の上記軸孔の先端部と上記外側エッジとの間の距離をG2、上記中心電極の上記細径部と上記接地電極の上記突出部との間の軸方向距離をL、上記境界線と上記碍子先端部との間の軸方向距離をHとすると、
L≦G1≦1.2×L、G2+H>G1、G2/G1≦1.5、を満たし、
上記突出部は、上記細径部の中心軸の周りにおける120°以上の角度領域に形成されていることを特徴とする内燃機関用のスパークプラグ。 A mounting bracket provided with a mounting screw portion on the outer periphery, an insulator held by the mounting bracket so that the tip of the insulator protrudes, and a center electrode held in a shaft hole formed in the axial direction of the insulator And a spark plug for an internal combustion engine comprising a ground electrode that forms a spark discharge gap with the center electrode,
The center electrode has a trunk portion inserted into the shaft hole of the insulator, and a narrow-diameter portion disposed on the distal end side of the trunk portion and formed narrower than the trunk portion. The boundary part with the small diameter part is arranged on the base end side from the insulator tip part,
The ground electrode has a grounding base material fixed to the mounting bracket, and a protrusion that is attached to the grounding base material and disposed to face the center electrode,
The protrusion has an inner edge on the side close to the central axis of the small diameter portion of the center electrode and an outer edge on the far side.
When the radial distance from the central axis of the small diameter portion of the central electrode to the inner edge and the outer edge is R1, R2, the radius of the small diameter portion is R3, and the radius of the shaft hole is R4,
Satisfy 0.7 × R3 ≦ R1, 0.5 × R4 ≦ R2 ≦ 1.2 × R4,
G1 is the distance between the center electrode and the inner edge, G2 is the distance between the tip of the shaft hole of the insulator and the outer edge, and the small diameter portion of the center electrode and the ground electrode When the axial distance between the protrusions is L, and the axial distance between the boundary line and the insulator tip is H,
L ≦ G1 ≦ 1.2 × L, G2 + H> G1, G2 / G1 ≦ 1.5 are satisfied,
The spark plug for an internal combustion engine, wherein the protruding portion is formed in an angle region of 120 ° or more around the central axis of the small diameter portion.
0.7×R3≦R2、0.5×R4≦R1≦1.2×R4、を満たすことを特徴とする内燃機関用のスパークプラグ。 2. The radial distance R <b> 1 from the central axis of the small-diameter portion of the central electrode to the inner edge, the radial distance R <b> 2 from the central axis of the small-diameter portion to the outer edge of the central electrode, The radius R3 and the radius R4 of the shaft hole are
A spark plug for an internal combustion engine, wherein 0.7 × R3 ≦ R2 and 0.5 × R4 ≦ R1 ≦ 1.2 × R4 are satisfied.
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